一种工矿废弃地复垦施工方法技术

本发明专利技术涉及土地修复领域，针对现有电动修复的修复范围有限的问题，提供了一种工矿废弃地复垦施工方法，该技术方案如下：一种工矿废弃地复垦施工方法，包括以下步骤：(1)工矿废弃地插接若干输料管；输料管插接在土壤中的部分设置有电极,输料管通过与直流电压的正负极连接形成阳极管以及阴极管；(2)土壤表层种植重金属超积累植物；(3)电极通电；阳极管与电源正极连接，阴极管与电源负极连接；阳极管与阴极管之间的电势梯度为：0.5‑4.5V/cm；(4)通过输料管向土壤中施加肥料。通过输料管将电极带入深层土壤中，以实现深层土壤的电动修复和表层土壤的植物修复的结合，修复效果好，造价成本低。

A construction method for reclamation of waste land in industrial and mining

The invention relates to the field of land restoration. In view of the problem of limited restoration range of existing electric repair, a method of reclamation construction is provided for industrial and mining waste land. The technical scheme is as follows: a reclamation construction method for industrial and mining waste land, including the following steps: (1) inserting a number of material pipes in the waste land of the industrial and mining area; and inserting the material pipe in the soil There is an electrode in the part, which forms anode tube and cathode tube through the positive and negative pole connection with DC voltage; (2) the soil surface layer is planted with heavy metal superaccumulation plant; (3) the electrode is electrified; the anode tube is connected with the power cathode, the cathode tube is connected with the negative electrode, and the potential gradient between the anode tube and the cathode tube is 0.5 4.5V /cm; (4) fertilizer is applied to the soil through the conveying pipe. The electrode is used to lead the electrode into the deep soil to realize the combination of the electric repair of the deep soil and the plant repair of the surface soil, which has good repair effect and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种工矿废弃地复垦施工方法
本专利技术涉及土地修复领域，更具体地说，它涉及一种工矿废弃地复垦施工方法。
技术介绍
矿产资源是社会经济可持续发展的物质基础，矿产资源的开采与利用对我国经济建设和社会发展起到了支撑作用。矿产资源开发在支持我国各项生产建设同时留下了大量损毁土地，这加剧了人地矛盾、严重破坏了生态环境。工矿废弃地的产生和存在，制约着区域的可持续发展，危害到区域生态安全，其后果不仅伴随整个开采过程，且在矿区开发结束后仍将继续存在，采矿活动期间，表层土被严重压实，容重大，土壤渗透系数低，且含有粗质颗粒较多，普通植物生长困难，难以恢复；矿区地表原始环境生态被显著扰动，采矿剥离物堆积而成的排土场中具有土壤结构的土壤很少且松散，容易发生水土流失。工矿废弃地通过风蚀、荒漠化、水土流失、土壤污染、盐渍化、下湿内涝等多种复合退化，干扰工矿区生态安全、当地居民生存安全。现有对工矿废弃地的处理包括物理修复、化学修复以及植物修复，物理修复中包括有电动修复，土壤电动修复是指将阳极和阴极垂直地放置在地下并且施加低功率直流电场以去除土壤中的无机或有机污染物，对被污染的土壤进行现场修复的一种技术。但是电动修复需要将阴极以及阳极插入到土壤中进行，但是阴极与阳极插入到土壤中的长度越长，导致施工成本越高，若长度有限则会导致深层土壤达不到修复的效果，因此，仍有改进的空间。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种工矿废弃地复垦施工方法，具有减少施工成本的优点。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种工矿废弃地复垦施工方法，包括以下步骤：（1）工矿废弃地插接若干输料管；输料管插接在工矿废弃地土壤中的部分设置有电极，输料管通过与直流电压的正负极连接形成阳极管以及阴极管；（2）土壤表层种植重金属超积累植物；（3）电极通电；阳极管与电源正极连接，阴极管与电源负极连接；阳极管与阴极管之间的电势梯度为：0.5-4.5V/cm；（4）通过输料管向土壤中施加肥料。采用上述技术方案，通过在输料管插入土壤中的端部设置电极以实现对土壤的电动修复，与正极以及负极连接的输料管可视为在土壤中的阴、阳两极，以形成阳极管以及阴极管，则土壤中的重金属离子在阴极处得到电子形成金属附着在输料管上，从而达到对土壤中重金属的清理，同时电极随输料管深入到土壤深层，对深层的土壤效果较佳，并且成本低，此外，表层的土壤可通过种植重金属超积累植物进行修复，重金属超积累植物能够利用天然植物及其根际微生物的生长代谢去除、转化和固定土壤中的重金属，通过深层土壤的电动修复与表层土壤的植物修复使得对废弃地土壤的修复效果好，且造价成本低；同时，安装电极的输料管还可用于向土壤中施加肥料，从而提高土壤的肥沃程度，提高土壤复垦的速度。优选的，所述步骤（3）中的阳极管与阴极管之间的电势梯度为：1-3V/cm。采用上述技术方案，调节阳极管与阴极管之间的电势梯度，该区间内的电势梯度可提高对土壤中重金属的去除率。优选的，所述步骤（3）中的阳极管与阴极管之间的电势梯度为：1.5-2.5V/cm。采用上述技术方案，调节阳极管与阴极管之间的电势梯度，该区间内的电势梯度可显著提高对土壤中重金属的去除率。优选的，所述步骤（1）的输料管的安装通过打桩机在废弃地土壤中冲出若干安装孔，输料管插接在安装孔中。采用上述技术方案，通过先在土壤中冲出安装孔，从而方便输料管的安装。优选的，所述输料管在废弃地的插接密度为每5平方米一根。采用上述技术方案，每5平方米插接的输料管可使土壤中的电动修复达到较佳的效果，避免距离过近导致成本较高，也避免距离过远导致电流的减弱以导致去除率的降低。优选的，间歇重复步骤（3）多次，定时取出与电源负极连接的输料管，并对输料管上附着的重金属进行清理。采用上述技术方案，通过多次对土壤进行放电，以提高对重金属的去除率，由于重金属得到电子后会附着在与负极连接的输料管上，导致电流变小，清理效果下降，则可定期将输料管从土壤中取出，并对附着在输料管上的重金属进行清理，从而提高重金属的清除效率，同时可及时将土壤中的重金属清除，避免重金属长期在土壤中对土壤造成不良的影响。优选的，在进行步骤（1）之前，将电极安装于输料管的外壁上，并且套设有与电极连接的导电套。采用上述技术方案，通过导电套与电极连接，使得与电极相接的输料管形成阴、阳两极，从而土壤中的重金属离子可在阴极处得到电子从而形成金属附着于与负极连接的导电套上，以达到清理土壤中重金属离子的目的。优选的，所述输料管包括内管以及套设在内管外的外管，所述内管与外管之间构成夹层结构，所述电极安装于外管上，连接电极的电线位于夹层结构中。采用上述技术方案，电线位于夹层结构中可以将电线与土壤隔绝，从而起到保护电线的作用。优选的，所述输料管还包括连通内管内部与外管外部的出料管，步骤（4）中的肥料通过出料管施加到土壤当中。采用上述技术方案，通过在内管中通入肥料，并通过出料管进入到土壤中，从而实现对土壤的化学改良，同时增加土壤的肥沃程度，以保证表层土壤的植物的正常生长。优选的，所述导电套采用石墨。采用上述技术方案，石墨具有导电性，并且石墨化学性质稳定，难以与重金属发生反应，并且成本较低，适于大量使用。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.通过深层土壤的电动修复以及表层土壤的植物修复，修复区域可将土地废弃地完全覆盖，从而达到良好的修复效果，并且造价成本低；2.电极与导电套均螺纹连接在输料管上，则在土壤复垦完毕后，将输料管取出对电极以及导电套回收使用，减少了损耗，降低了成本；3.输料管可将电极深插进入到土壤深层，同时输料管还可用作对土壤添加肥料、酸碱调节剂以及有机废弃物等，从而能够增加土壤的肥沃程度，以提高土壤的复垦速度，同时还可保证表层土壤植物的正常生长。附图说明图1为本专利技术的主要工艺流程图；图2为本专利技术实施例的结构示意图；图3为本专利技术实施例的输料管的爆炸图。图中：1、输料管；11、出料管；2、电极；21、电线；3、导电套。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本专利技术进行详细描述。一种工矿废弃地复垦施工方法，参照图1，具体步骤如下：（1）S001工矿废弃地插接若干输料管，具体如下：在工矿废弃地区域，利用打桩机向下冲出若干安装孔，且安装孔的数量与输料管的数量一致，安装孔深度为5m，此外，每5平方米的废弃地插接一根输料管，输料管插接在安装孔中并用泥土压实，输料管长度大于5m，可伸出地面方便工人后续的操作。输料管包括内管以及套设在内管外的外管，内管与外管之间构成夹层结构，并且夹层结构的厚度为1cm。参见图3，输料管1的插入到土壤中的端部设置有电极2，输料管1的外管对应电极2的位置螺纹连接有套设在外管上的导电套3，同时在外管与导电套3的连接处的侧壁上开设有用于安装电极2的螺纹孔，电极2安装于螺纹孔时与导电套3接触，此外，电极2连接外电源的电线21设置于夹层架构中并穿出输料管1。电极2包括正极以及负极，安装在输料管1上的电极通过电线21与直流电源的正负极连接，从而与直流电源正极连接的输料管1形成阳极管，与直流电源负极连接的输料管形成阴极管。再参见图1，S002土壤表层种植若干重金属超积累植物，具体如下：重金属超积累植物包括蜈蚣草、东南景天、李氏禾、芥菜等；蜈蚣草可吸附土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工矿废弃地复垦施工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）工矿废弃地插接若干输料管；输料管插接在工矿废弃地土壤中的部分设置有电极，输料管通过与直流电压的正负极连接形成阳极管以及阴极管；（2）土壤表层种植重金属超积累植物；（3）电极通电；阳极管与电源正极连接，阴极管与电源负极连接；阳极管与阴极管之间的电势梯度为：0.5‑4.5V/cm；（4）通过输料管向土壤中施加肥料。

【技术特征摘要】
1.一种工矿废弃地复垦施工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）工矿废弃地插接若干输料管；输料管插接在工矿废弃地土壤中的部分设置有电极，输料管通过与直流电压的正负极连接形成阳极管以及阴极管；（2）土壤表层种植重金属超积累植物；（3）电极通电；阳极管与电源正极连接，阴极管与电源负极连接；阳极管与阴极管之间的电势梯度为：0.5-4.5V/cm；（4）通过输料管向土壤中施加肥料。2.根据权利要求1所述的一种工矿废弃地复垦施工方法，其特征是：所述步骤（3）中的阳极管与阴极管之间的电势梯度为：1-3V/cm。3.根据权利要求2所述的一种工矿废弃地复垦施工方法，其特征是：所述步骤（3）中的阳极管与阴极管之间的电势梯度为：1.5-2.5V/cm。4.根据权利要求1所述的一种工矿废弃地复垦施工方法，其特征是：所述步骤（1）的输料管的安装通过打桩机在废弃地土壤中冲出若干安装孔，输料管插接在安装孔中。5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慎敏，周盛，周娟娟，马其芳，蒲阳，房隐留，曹志峰，
申请(专利权)人：南京和图地理信息工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32